[发明专利]一种变焦镜头对焦曲线标定系统及其方法

权利要求书

1.一种变焦镜头对焦曲线标定系统，其特征在于：包括：

标定件；

相机，正对所述标定件，其内设有变焦群组和对焦群组，用于采集不同变焦倍数下不同对焦距离的标定件图像；

上位机，用于获取相机采集的标定件图像并计算对应图像清晰度，得到对应变焦倍数下图像清晰度最大时的对焦距离，进而得到对焦曲线表。

2.根据权利要求1所述的变焦镜头对焦曲线标定系统，其特征在于：所述标定件或所述相机运动设置在地面上，通过调整所述标定件与所述相机之间的距离进行对焦距离的调整。

3.根据权利要求1所述的变焦镜头对焦曲线标定系统，其特征在于：所述标定件运动设置在地面上，并通过电机驱动运动；所述相机内分别设有用于控制变焦群组和对焦群组运动的步进电机；

所述电机与步进电机均与所述上位机连接，并通过所述上位机控制。

4.根据权利要求3所述的变焦镜头对焦曲线标定系统，其特征在于：在所述电机上设置有用于采集电机转动角度的编码器，所述上位机获取所述编码器采集的电机转动角度，并计算得到标定件位置。

5.根据权利要求3所述的变焦镜头对焦曲线标定系统，其特征在于：所述标定件固定安装在同步带上，所述同步带两端分别绕设在同步带轮上，其中一端的同步带轮与所述电机的电机轴固定连接，并通过所述电机驱动转动。

6.根据权利要求3所述的变焦镜头对焦曲线标定系统，其特征在于：所述标定件通过螺纹配合安装在丝杆上，所述丝杆一端与所述电机的电机轴固定连接并通过所述电机驱动转动。

7.一种应用权利要求3～6任一所述的变焦镜头对焦曲线标定系统的变焦镜头对焦曲线标定方法，其特征在于：包括步骤：

(1)将所述标定件、变焦群组和对焦群组移动到初始位置，并定义所述标定件、变焦群组和对焦群组每一次移动的步长；

(2)根据理论对焦曲线表得到变焦镜头对应变焦倍数的理论对焦距离，并结合当前标定件的位置计算得到对焦群组的理论位置，并控制所述对焦群组移动到理论位置；

(3)上位机获取相机采集的当前图像并计算得到当前图像清晰度；

(4)根据步骤(1)的步长采用最大值搜索算法搜索得到在变焦镜头对应变焦倍数下，图像最清晰时的对焦距离，进而得到对焦曲线表。

8.根据权利要求7所述的变焦镜头对焦曲线标定方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述标定件的初始位置是距离相机的最近标定距离；所述变焦群组、对焦群组的初始位置为变焦群组、对焦群组的活动空间的最近端或最远端。

9.根据权利要求7所述的变焦镜头对焦曲线标定方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述标定件每一次移动的步长设为3～100cm；所述变焦群组和对焦群组每一次移动的步长设为步进电机的1～5步。

10.根据权利要求7所述的变焦镜头对焦曲线标定方法，其特征在于：所述步骤(3)采用清晰度解析算法计算当前图像的清晰度。

11.根据权利要求10所述的变焦镜头对焦曲线标定方法，其特征在于：所述步骤(4)中，最大值搜索算法采用爬山搜索法，具体为：

(41)控制对焦群组根据步骤(1)确定的步长任意朝任一方向运动，并在其运动到位后重复步骤(3)；

(42)将当前图像清晰度与上一位置计算得到的图像清晰度进行对比；若当前图像清晰度与上一位置计算得到的图像清晰度相比减小，则控制对焦群组根据步骤(1)确定的步长往反方向运动；若当前图像清晰度与上一位置计算得到的图像清晰度相比增大，则控制对焦群组根据步骤(1)确定的步长继续沿当前方向运动；

(43)在对焦群组运动到位后重复步骤(3)，并将当前图像清晰度与上一位置计算得到的图像清晰度进行对比，直到当前图像清晰度与上一位置计算得到的图像清晰度相比减小，则上一位置计算得到的图像清晰度为最大图像清晰度，并将该位置对应的标定板位置、变焦倍数及对焦群组位置录入对焦曲线表；

(44)根据标定件的位置判断标定件是否到达极限位置；

若标定件已到达极限位置，则控制标定件移动至初始位置，根据步进电机步数计算得到变焦群组运动距离，并据此判断变焦群组是否到达变焦空间末端；若变焦群组已到达变焦空间末端，则得到完整对焦曲线表，结束标定过程；若变焦群组未到达变焦空间末端，则上位机通过步进电机控制变焦群组根据步骤(1)确定的步长运动到下一个位置，并重复步骤(2)；

若标定件未到达极限位置，则通过电机控制标定件以步骤(1)确定的步长运动至下一个位置，并重复步骤(2)。